專利名稱：發(fā)光二極管頭燈散熱系統(tǒng)及其發(fā)光二極管頭燈散熱管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種車燈散熱結(jié)構(gòu)，且特別是有關(guān)于一種發(fā)光二極管車燈散熱結(jié) 構(gòu)。
背景技術(shù)：
發(fā)光二極管的應(yīng)用，因其省電及低廢熱等優(yōu)勢而倍受青睞。近年來，隨著科技發(fā) 展，發(fā)光二極管的亮度有了大幅的提升，而使其在照明應(yīng)用上大放異彩。然而，發(fā)光二極管 的亮度，先天存在熱衰問題，迫使各界致力于發(fā)光二極管照明設(shè)備的散熱研究。目前雖有不少人致力于將發(fā)光二極管照明設(shè)備應(yīng)用在車輛的頭燈，卻始終無法克 服熱衰問題，特別是在中低緯度國家，因氣候炎熱而使此一問題殊不可解。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一目的是在提供一種發(fā)光二極管頭燈(LED headlight)散熱系統(tǒng)， 以克服發(fā)光二極管頭燈的亮度的熱衰問題。本發(fā)明的另一目的是在提供一種發(fā)光二極管頭燈散熱管，以使發(fā)光二極管得以應(yīng) 用于車輛的照明頭燈。依據(jù)本發(fā)明一實施方式，提出一種發(fā)光二極管頭燈散熱系統(tǒng)，包含一車用空調(diào)系 統(tǒng)、一導(dǎo)熱裝置及一發(fā)光二極管頭燈。車用空調(diào)系統(tǒng)具有一致冷裝置。導(dǎo)熱裝置連接致冷 裝置，發(fā)光二極管頭燈連接于導(dǎo)熱裝置。依據(jù)本發(fā)明另一實施方式，提出一種發(fā)光二極管頭燈散熱管，是用以連接一車輛 之發(fā)光二極管頭燈與致冷裝置，其包括一熱管本體、一連接件及一夾持件。連接件位于熱 管本體的一端，用以連接發(fā)光二極管頭燈，夾持件位于熱管本體的另一端，用以連接致冷裝置。借此，上述諸實施方式讓發(fā)光二極管頭燈透過熱管或?qū)嵫b置，以車用空調(diào)系統(tǒng) 為散熱機(jī)構(gòu)。


為讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征、優(yōu)點(diǎn)與實施例能更明顯易懂，所附附圖的說 明如下圖1是本發(fā)明一實施方式的發(fā)光二極管頭燈散熱系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是以致冷芯片實現(xiàn)圖1的致冷裝置300時的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是以冷媒系統(tǒng)實現(xiàn)圖1的致冷裝置300時的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是圖3 —實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖，其是繪示導(dǎo)熱裝置100連接于冷媒管路銜 接冷媒系統(tǒng)320的蒸發(fā)器323處；圖5是圖3另一實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖，其是繪示導(dǎo)熱裝置100連接于冷媒管路 銜接冷媒系統(tǒng)的冷凝器322處；圖6是本發(fā)明另一實施方式的發(fā)光二極管頭燈散熱管的結(jié)構(gòu)示意圖 圖7是圖6的夾持件530在另一實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖8A-8C是圖6的夾持件530在又一實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。主要組件符號說明
500、100 熱管
300 致冷裝置 310 致冷芯片 321 壓縮機(jī) 323 蒸發(fā)器 325 液氣分離器 400 車體 500 熱管 520 連接件 531 萬向接頭 533 固定片
200 發(fā)光二極管頭燈 301 冷氣 320 冷媒系統(tǒng) 322 冷凝器 324 膨脹閥 326 儲液器 410 容置空間 510 熱管本體 530 夾持件 532 :C型扣片 534 螺鎖件
具體實施例方式經(jīng)本發(fā)明人的長期觀察與多年實務(wù)經(jīng)驗，目前各種發(fā)光二極管頭燈氣冷式或水冷 式散熱結(jié)構(gòu)皆殊不可行。具體而言，一般汽車的引擎的最佳工作溫度為攝氏80度左右，而 中低緯度國家道路上的汽車由于曝曬于陽光下，車體本身的溫度亦高達(dá)攝氏40以上。因 此，整體而言，無論頭燈散熱片如何設(shè)計，安置在車體何處，皆受制于環(huán)境溫度偏高，而無法 將頭燈的溫度降低至攝氏30度以下。換句話說，發(fā)光二極管提供照明的最佳溫度，與一般 汽車工作狀態(tài)是兩個無法產(chǎn)生平衡或交集的溫度區(qū)間。因此，本發(fā)明人殫精竭慮，苦心觀察汽車工作環(huán)境的實務(wù)狀態(tài)后，提出以車用空調(diào) 系統(tǒng)作為發(fā)光二極管頭燈的散熱基礎(chǔ)的技術(shù)，本發(fā)明人不僅考慮車用空調(diào)系統(tǒng)是維持車內(nèi) 溫度于人類可承受范圍，而此溫度范圍亦與發(fā)光二極管的最佳照明工作溫度范圍有所交 集；亦考慮以車用空調(diào)系統(tǒng)作為發(fā)光二極管的散熱基礎(chǔ)時，應(yīng)不危及車用空調(diào)系統(tǒng)的原始 功能。具體而言，以三菱汽車Colt plus車輛為例，一般車用空調(diào)系統(tǒng)是提供3. 47kW功率 的能量，以將車內(nèi)溫度控制于25 溫度范圍，而發(fā)光二極管頭燈所產(chǎn)生的廢熱一般為 50 100W功率，因而只占車用空調(diào)系統(tǒng)不到3%的能力。因此，利用車用空調(diào)系統(tǒng)作為發(fā) 光二極管頭燈的散熱基礎(chǔ)，實乃破除固有散熱觀念的窠白的創(chuàng)舉。請參照圖1，圖1是本發(fā)明一實施方式的發(fā)光二極管頭燈散熱系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖1中，本實施方式的發(fā)光二極管頭燈散熱系統(tǒng)包含一車用空調(diào)系統(tǒng)、一導(dǎo)熱裝置100及一 發(fā)光二極管頭燈200。車用空調(diào)系統(tǒng)具有一致冷裝置300，其是用以提供冷氣301給車體 400內(nèi)的容置空間410，進(jìn)而提供舒適的溫度環(huán)境予駕駛?cè)思俺丝?。?dǎo)熱裝置100連接致冷 裝置300，發(fā)光二極管頭燈200則連接于導(dǎo)熱裝置100。借此，本實施方式讓發(fā)光二極管頭 燈200透過導(dǎo)熱裝置100，以車用空調(diào)系統(tǒng)為散熱機(jī)構(gòu)(Heat Sink)。值得一提的是，致冷裝置300雖目前以冷媒系統(tǒng)為大宗，但并不以此為限，考慮日 后環(huán)保需求的殷盛，適于電動車的致冷芯片等致冷裝置300亦可沿用本發(fā)明的技術(shù)。
請繼續(xù)參照圖2，圖2是以致冷芯片實現(xiàn)圖1的致冷裝置300時的結(jié)構(gòu)示意圖。圖 2中，致冷裝置300為一致冷芯片310。而導(dǎo)熱裝置100可為一熱管，此熱管可直接連接(例 如管路燒結(jié)或焊接)或間接連接(例如纏繞)在致冷芯片310上。借此，致冷芯片310便 可透過導(dǎo)熱裝置100，供發(fā)光二極管頭燈200作為散熱機(jī)構(gòu)。當(dāng)然，導(dǎo)熱裝置100的具體實 施手段并不以熱管為限，亦可為一導(dǎo)熱金屬。請繼續(xù)參照圖3，圖3是以冷媒系統(tǒng)實現(xiàn)圖1的致冷裝置300時的結(jié)構(gòu)示意圖。圖 3中，冷媒系統(tǒng)320可大致分為壓縮機(jī)321、冷凝器322、蒸發(fā)器323與膨脹閥324。其中，導(dǎo) 熱裝置100 (此處以熱管為例)的一端連接于冷媒系統(tǒng)的冷媒管路，此處所謂連接是指導(dǎo)熱 連接，而不以直接或間接為限。具體而言，熱管與冷媒管路并不一定需要直接連接，熱管與 冷媒管路緊密貼合亦可達(dá)成所述導(dǎo)熱連接。直接連接時，冷媒雖可注入熱管，但此舉會有更 動冷媒管路原始設(shè)計的額外成本，且熱管與冷媒管路連通處亦有冷媒外泄的風(fēng)險。因此，本 發(fā)明還可在另一實施方式中，在導(dǎo)熱裝置100上設(shè)計一夾持件，夾持件連接導(dǎo)熱裝置100， 并用以使導(dǎo)熱裝置100夾固于冷媒管路。從導(dǎo)熱裝置100與冷媒系統(tǒng)320的連接位置觀之， 圖3中，導(dǎo)熱裝置100是以蒸發(fā)器323的吸氣管為散熱體，亦即熱沉(Heat Sink)。值得一提的是，導(dǎo)熱裝置100與冷媒系統(tǒng)320的冷媒管路的連接方式，是一種管路 的分歧手段，除上述透過夾持件實現(xiàn)以外，亦可采用下列諸方式1.焊接手段，亦即將導(dǎo)熱 裝置焊接于冷媒管路。2.燒結(jié)手段，亦即將導(dǎo)熱裝置燒結(jié)于冷媒管路。3.牙接手段，亦即 在導(dǎo)熱裝置與冷媒管路間設(shè)計相對應(yīng)的螺牙及螺孔，以進(jìn)行接合。當(dāng)然，連接導(dǎo)熱裝置100 與冷媒系統(tǒng)320的冷媒管路的手段并不以此為限。請繼續(xù)參照圖4，圖4是圖3 —實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖，其是繪示導(dǎo)熱裝置100連 接于冷媒管路銜接冷媒系統(tǒng)320的蒸發(fā)器323處。具體而言，如圖4所示，導(dǎo)熱裝置100可 連接于冷媒管路銜接冷媒系統(tǒng)320的蒸發(fā)器323處；更精確的說，導(dǎo)熱裝置100可連接于冷 媒系統(tǒng)320的液氣分離器325。此舉有利于在冷媒系統(tǒng)320運(yùn)作時取得整體溫度最低點(diǎn)，以 作散熱用。請繼續(xù)參照圖5，圖5是圖3另一實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖，其是繪示導(dǎo)熱裝置100 連接于冷媒管路銜接冷媒系統(tǒng)的冷凝器322處。如圖5所示，導(dǎo)熱裝置100亦可連接于冷 媒管路銜接冷媒系統(tǒng)的冷凝器322處；更精確的說，導(dǎo)熱裝置100可連接于冷媒系統(tǒng)320的 儲液器326。此舉則有利于在冷媒系統(tǒng)320未運(yùn)作時，仍獲得大面積的散熱結(jié)構(gòu)。換句話 說，導(dǎo)熱裝置100被固定在冷媒系統(tǒng)320的儲液器3 時，可利用儲液器326內(nèi)的冷媒進(jìn)行 散熱，所述儲液器3 系供冷媒在此蒸發(fā)與冷凝。綜上所述，從技術(shù)角度觀之，由于目前所有車輛空調(diào)系統(tǒng)在冷媒經(jīng)過蒸發(fā)器以提 供車體內(nèi)冷氣時，為了確保冷媒必須由液體全部被蒸發(fā)成為氣體，使冷媒到達(dá)壓縮機(jī)前全 部成為氣體，以避免造成壓縮機(jī)液壓縮的嚴(yán)重故障；所以冷媒管路經(jīng)過蒸發(fā)器回到引擎室 時，高價位汽車都會加裝液氣分離器，而且高低價位汽車都會有一段管路不保溫直接暴露 于引擎室，借由引擎室高溫使冷媒全部氣化；相對而言，上述諸實施方式是利用發(fā)光二極管 頭燈的熱來氣化冷媒，如無法將冷媒全部氣化，再由引擎室提供的高溫來補(bǔ)償氣化；具有能 源回收再利用且使發(fā)光二極管頭燈保持于較低的溫度的雙重技術(shù)意涵，一般此段冷媒管溫 度25度以下。且在車輛未開冷氣只開大車燈時，仍可利用冷氣系統(tǒng)做為發(fā)光二極管頭燈的 大型散熱板。
從另一個角度觀之，一般車輛在要熄火停駛時，當(dāng)壓縮機(jī)關(guān)閉后，冷媒管路的表面 常會略微結(jié)霜；這是因為壓縮機(jī)在停機(jī)時，高壓冷媒仍持續(xù)流入低壓端，進(jìn)而產(chǎn)生膨脹。此 時為延長冷媒管路的使用壽命，一般建議是不要立即關(guān)閉車用空調(diào)系統(tǒng)，而使其維持送風(fēng) 功能以幫助冷媒管路表面的凝霜溶解；由此觀之，當(dāng)車輛要熄火停駛時，發(fā)光二極管頭燈 200的余熱可透過導(dǎo)熱裝置100傳遞到冷媒管路，協(xié)助冷媒管路表面的凝霜溶解。請參考圖6，圖6是本發(fā)明另一實施方式的發(fā)光二極管頭燈散熱管的結(jié)構(gòu)示意圖； 為方便解釋，圖中更繪示一冷媒系統(tǒng)320。發(fā)光二極管頭燈散熱管500，系用以連接一車輛 的發(fā)光二極管頭燈200與致冷裝置，此處致冷裝置以冷媒系統(tǒng)320為例。發(fā)光二極管頭燈 散熱管500包括一熱管本體510、一連接件520及一夾持件530。連接件520位于熱管本體 510的一端，用以連接發(fā)光二極管頭燈200 ；夾持件530位于熱管本體510的另一端，用以連 接冷媒系統(tǒng)320。借此，本實施方式讓發(fā)光二極管頭燈200透過熱管500，以車用空調(diào)系統(tǒng) 為散熱機(jī)構(gòu)(Heat Sink)。請繼續(xù)參考圖7，圖7是圖6的夾持件530在另一實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。具體 而言，夾持件530連接于冷媒系統(tǒng)520的冷媒管路。為使夾持件530便于連接冷媒管路，夾 持件530的具體設(shè)計可為一機(jī)械式夾件，例如C型扣結(jié)構(gòu)。此C型扣結(jié)構(gòu)包括一萬向接頭 531、C型扣片532、固定片533及螺鎖件534。萬向接頭531使熱管500可以適應(yīng)各種類型 的車體及其冷媒系統(tǒng)320。C型扣片532、固定片533及螺鎖件534可使夾持件530與冷媒 系統(tǒng)320的冷媒管路緊密接合。值得一提的是，C型扣片532與冷媒管路接合處，以及萬向 接頭531與熱管本體510接合處，皆可涂布散熱膏以進(jìn)一步減低熱阻。請再一并參考圖8A到圖8C，圖8A到圖8C是圖6的夾持件530在又一實施方式的 結(jié)構(gòu)示意圖。前述圖7的萬向接頭531，因為存在氣隙以作為轉(zhuǎn)向空間，即使涂滿散熱膏仍 不免熱阻過大；因此，如圖8A到圖8C所示，夾持件530亦可由兩個C型扣片532所組成，以 分別連接熱管本體510及冷媒系統(tǒng)320的管路。由圖8A到圖8C可知，本實施方式僅列舉 各種可行的夾持件530結(jié)構(gòu)設(shè)計，而非作為限制者。于本技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者，亦可 仿效本實施方式，自行設(shè)計其它夾持件，然亦不脫離本實施方式的技術(shù)范疇。當(dāng)然，從最直 觀的設(shè)計角度來說，只要熱管本體510本身具有金屬延展彎折的特性，熱管本體510可直接 連接C型扣片532、固定片533及螺鎖件534，而不需再裝設(shè)萬向接頭531于其上。最后，熱管500的種類可為一熱虹吸式熱管、一毛細(xì)式熱管或一回路型熱管。具體 而言，考慮到致冷裝置的工作流體，通常為水或冷媒，與致冷裝置本身在車用空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)的 運(yùn)作型態(tài)，熱管500的選用可區(qū)分如下若致冷裝置使用型態(tài)可使工作流體利用重力返液，則應(yīng)使用熱虹吸式熱管以提高 熱傳能力。若致冷裝置使用型態(tài)是冷凝部在下，蒸發(fā)部在上，則需使用毛細(xì)式熱管以返液。 毛細(xì)式熱管是以多孔性結(jié)構(gòu)通過毛細(xì)力使液態(tài)工作流體回到為于上方的蒸發(fā)部，常用的有 燒結(jié)、溝槽及網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。依液氣流道是否分離，又可將熱管分為傳統(tǒng)熱管及回路型熱管，回 路型構(gòu)造較復(fù)雜但利用其液氣流道分離，可避免因液氣流體流向相反的剪切力影響到返液 而降低最大熱傳。雖然本發(fā)明已以諸實施方式揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉此技 術(shù)的人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護(hù) 范圍當(dāng)視權(quán)利要求書所界定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光二極管頭燈散熱系統(tǒng)，其特征在于，包含一車用空調(diào)系統(tǒng)，具有一致冷裝置；一導(dǎo)熱裝置，連接該致冷裝置；以及一發(fā)光二極管頭燈，連接于該導(dǎo)熱裝置；借此，該發(fā)光二極管頭燈透過該導(dǎo)熱裝置，以該車用空調(diào)系統(tǒng)為散熱機(jī)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管頭燈散熱系統(tǒng)，其特征在于，該致冷裝置為一致 冷芯片。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管頭燈散熱系統(tǒng)，其特征在于，該致冷裝置為一冷 媒系統(tǒng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)光二極管頭燈散熱系統(tǒng)，其特征在于，該導(dǎo)熱裝置連接于 該冷媒系統(tǒng)的冷媒管路。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)光二極管頭燈散熱系統(tǒng)，其特征在于，還包括一夾持件，該 夾持件連接該導(dǎo)熱裝置，并用以使該導(dǎo)熱裝置夾持固定于該冷媒管路。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)光二極管頭燈散熱系統(tǒng)，其特征在于，該導(dǎo)熱裝置連接于 該冷媒管路銜接該冷媒系統(tǒng)的蒸發(fā)器處。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)光二極管頭燈散熱系統(tǒng)，其特征在于，該導(dǎo)熱裝置連接于 該冷媒管路銜接該冷媒系統(tǒng)的冷凝器處。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)光二極管頭燈散熱系統(tǒng)，其特征在于，該導(dǎo)熱裝置連接于 該冷媒管路銜接該冷媒系統(tǒng)的液氣分離器處。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)光二極管頭燈散熱系統(tǒng)，其特征在于，該導(dǎo)熱裝置連接于 該冷媒管路銜接該冷媒系統(tǒng)的儲液器處。
10.一種發(fā)光二極管頭燈散熱管，其特征在于，是用以連接一車輛的發(fā)光二極管頭燈與 該車輛的致冷裝置，其包括一熱管本體；一連接件，位于該熱管本體的一端，用以連接該發(fā)光二極管頭燈；以及一夾持件，位于該熱管本體的另一端，用以連接該致冷裝置；借此，該發(fā)光二極管頭燈可透過該熱管本體，利用該致冷裝置作為其散熱機(jī)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明揭露一種發(fā)光二極管頭燈散熱系統(tǒng)，包含一車用空調(diào)系統(tǒng)、一導(dǎo)熱裝置及一發(fā)光二極管頭燈。車用空調(diào)系統(tǒng)具有一致冷裝置。導(dǎo)熱裝置連接致冷裝置，發(fā)光二極管頭燈連接于導(dǎo)熱裝置。本發(fā)明另揭露一種發(fā)光二極管頭燈散熱管，用以連接一車輛的發(fā)光二極管頭燈與致冷裝置，其包括一熱管本體、一連接件及一夾持件。連接件位于熱管本體的一端，用以連接發(fā)光二極管頭燈，夾持件位于熱管本體的另一端，用以連接致冷裝置。借此，本發(fā)明讓發(fā)光二極管頭燈透過熱管或?qū)嵫b置，以車用空調(diào)系統(tǒng)為散熱機(jī)構(gòu)。
文檔編號F21V29/02GK102109162SQ20091026239
公開日2011年6月29日 申請日期2009年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月24日
發(fā)明者楊凱任, 楊凱名, 林蘇宏, 沈志秋 申請人:楊凱名